全国中学生物理竞赛第8—第17届预赛题选电学部分

20、如图所示, 电源的电动势为U，电容器的电容为 C，K 是单刀双掷开关 。MN、PQ 是两根位于同一水平面的平行光滑长导轨 , 它们的电阻可以忽略不计 。两导轨间距为 L, 导轨处磁感应强度为 B 的均匀磁场中 , 磁场方向垂直于两导轨所在的平面并指向图中纸面向里的方向 。l1 和 l2 是两根横放在导轨上的导体小棒 , 它们在导轨上滑动时与导轨保持垂直并接触良好，不计摩擦。两小棒的电阻相同，质量分别为 m1和m2，且m1<m2, 开始时两根小棒均静止在导轨上 , 现将开关 K 先合向1, 然后合向2.。求 ：

（1）. 两根小棒最终速度大小 ;

（2）. 在整个过程中的焦耳热损耗 . ( 当回路中有电流时 , 该电流所产生的磁场可以忽略

不计 ) （第十四届预赛）

21、位于竖直平面内的矩形平面导线框abcd，ab长为l1,是水平的，bc长l2，线框的质量为

11m，电阻为Ｒ。其下方有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界pp和QQ均与ab平行，两

边界间的距离为Ｈ，H>l2,磁场的磁感强度为Ｂ，方向与线框平面垂直，如图所示，令线框的dc边从离磁场区域上边线框的dc边进入磁场以后，ab边到达边界pp'之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大什。问从线框开始下落到

dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ'的过程中，磁场作用于线框的安培力作的总功为多少？（第十六届预赛）

22、如图预17－5－1所示，在正方形导线回路所围的区域A1A2A3A4内分布有方向垂直于回路平面向里的匀强磁场，磁感强度B随时间以恒定的变化率增大，回路中的感应电流为I=1.0Ma，已知A1A2、A3A4两边的电阻R1=3.OkΩ,A2A3边的电阻R2＝7.0kΩ。

（1）．试求A1A2 两点间的电压U12,A2A3两点间的电压U23,A3A4两点间的电压U34,A4A1两